Месторождения латеритных никелевых руд - Lateritic nickel ore deposits

Месторождения латеритных никелевых руд поверхностны, выдержанный корки, сформированные на ультраосновной горных пород, на их долю приходится 73% континентальный Мир никель ресурсов и в будущем станет основным источником добычи никеля.

Генезис и типы никелевых латеритов

Латеритный никель руды сформированный интенсивным тропическим выветривание богатых оливином ультраосновных пород, таких как дунит, перидотит и коматиит и их серпентинизированные производные, серпентинит которые состоят в основном из магний силикат змеевик и содержит ок. 0,3% никеля. Это исходное содержание никеля сильно обогащается в процессе латеритизация. Следует различать два вида латеритных никелевых руд: лимонит типы и силикатные типы.^[1]

Тип лимонита латериты (или оксидного типа) сильно обогащены железом из-за очень сильного выщелачивания магния и кремнезема. Они состоят в основном из гетит и содержат 1-2% никеля, включенного в гетит. Отсутствие лимонитовой зоны в рудных месторождениях связано с эрозией.

Силикатный тип (или сапролитового типа) никелевая руда, образованная под лимонитовой зоной. Обычно он содержит 1,5-2,5% никеля и в основном состоит из обедненного магнием серпентина, в который включен никель. В карманах и трещинах серпентинитовой скалы зеленый гарниерит могут присутствовать в незначительных количествах, но с высоким содержанием никеля - чаще всего 20-40%. Он связан во вновь образованном филлосиликат минералы. Весь никель в силикатной зоне вымывается вниз (абсолютная концентрация никеля) из вышележащей гетитовой зоны.

Рудные месторождения

Типичные месторождения никелевых латеритных руд очень большие. тоннаж, низкосортные отложения, расположенные близко к поверхности. Обычно они находятся в диапазоне от 20 миллионов тонн и выше (это ограниченный ресурс в 200 000 тонн никеля с содержанием 1%), а в некоторых примерах приближается к миллиарду тонн материала. Таким образом, месторождения никелевых латеритных руд, как правило, содержат много миллиардов долларов внутренней стоимости содержащихся металл.

Рудные месторождения этого типа приурочены к мантии выветривания, развитой над ультраосновными породами.^[2] Как таковые, они имеют тенденцию быть табличными, плоскими и действительно большими, покрывающими многие квадратные километры поверхности Земли. Однако в любой момент времени площадь разрабатываемого месторождения никелевой руды намного меньше, обычно всего несколько гектаров. Типичный никелевый латеритный рудник часто работает как открытый или вскрытый рудник.

Добыча

Никелевые латериты - очень важный тип месторождения никелевых руд. Они становятся наиболее важным источником металлического никеля для мирового спроса (в настоящее время занимая второе место после месторождения сульфидных никелевых руд ).

Латериты никеля обычно добывают открытая добыча методы. Никель извлекается из руды различными способами. Гидрометаллургические процессы включают: кислотное выщелачивание под высоким давлением (HPAL) и кучное выщелачивание, за которыми обычно следует экстракция растворителем - электровыделение (SX-EW ) для восстановления никеля. Другим гидрометаллургическим способом является процесс Карона, который состоит из обжига с последующим выщелачиванием аммиаком и осаждением в виде карбоната никеля. Кроме того, ферроникель производится методом вращающейся печи-электропечи (RKEF).

Процесс HPAL

Обработка кислотным выщелачиванием под высоким давлением применяется для двух типов никелевых латеритных руд:

Руды с лимонитовым характером, такие как месторождения района Моа в Куба и юго-восток Новая Каледония в Горо, где никель связан гетит и асболан.
Руды преимущественно нетронитный характер, например, многие месторождения в Западной Австралии, где никель связан глина или вторичные силикатные субстраты в рудах. Никель (+/- кобальт ) металл выделяется из таких минералов только при низких pH и высокие температуры, обычно превышающие 250 ° C.

Преимущества установок HPAL заключаются в том, что они не столь избирательны в отношении типа рудных минералов, сортов и природы минерализация. Недостатком является энергия, необходимая для нагрева рудного материала и кислоты, а также износ установок и оборудования горячей кислотой. Более высокие затраты на энергию требуют более высокого содержания руды.

Кучное (атмосферное) выщелачивание

Обработка никелевых латеритов кучным выщелачиванием в первую очередь применима к типам руд с низким содержанием глины, богатым оксидами, где содержание глины достаточно низкое, чтобы позволить просачивание кислоты через кучу. Как правило, этот способ производства намного дешевле - до половины стоимости производства - из-за отсутствия необходимости нагревать руду и повышать давление кислоты.

Руда измельчается, агломерируется и, возможно, смешивается с бедной глиной породой, чтобы предотвратить уплотнение глиноподобных материалов и, таким образом, сохранить проницаемость. Руда укладывается на непроницаемые пластиковые мембраны, и кислота просачивается через кучу, как правило, в течение 3-4 месяцев, на этой стадии от 60% до 70% никель-кобальта выделяется в раствор кислоты, который затем нейтрализуется с помощью известняк и образуется промежуточный продукт гидроксид никеля-кобальта, который обычно затем направляется на плавильный завод для очистки.

Преимущество кучного выщелачивания никелесодержащих латеритных руд состоит в том, что завод и инфраструктура рудника намного дешевле - до 25% от стоимости установки HPAL - и менее опасны с технологической точки зрения. Однако они несколько ограничены по типам обрабатываемой руды.

Ферро-никелевый процесс

Недавняя разработка в области добычи никелевых латеритных руд представляет собой особую разновидность тропических месторождений, типичными примерами которой являются месторождения Акойе на Филиппинах, разработанные на офиолит последовательность ультрамафиков. Эта руда так богата лимонит (обычно от 47% до 59% утюг От 0,8 до 1,5% никель и проследить кобальт ) что он по сути похож на низкосортный железная руда. Таким образом, некоторые сталеплавильные заводы в Китай разработали процесс смешивания никель-лимонитовой руды с обычной железной рудой для производства нержавеющая сталь кормовые продукты.

Гидрометаллургический чан выщелачивания азотной кислоты

Другой новый метод извлечения никеля из латеритных руд в настоящее время демонстрируется на экспериментальной испытательной установке на предприятии CSIRO в Перте, Австралия. В процессе DNi для извлечения никеля в течение нескольких часов используется азотная кислота вместо серной, а затем азотная кислота используется повторно. Основным преимуществом процесса DNi является возможность обработки как лимонитовых, так и сапролитовых латеритных руд, и, по оценкам, он составляет менее половины капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с процессами HPAL или ферроникеля.